椭圆,也常被称为扁圆。当我们在平面内设定一个动点,其到两个定点的距离之和保持恒定,那么这个动点的轨迹就形成了一个椭圆。
一、椭圆的基础知识
(1)椭圆的长轴与短轴:椭圆内两条相互垂直且对称的轴线。
(2)几何特性:椭圆意一点到两焦点之间的距离之和恒定,这个值等同于椭圆的长轴长度。
二、手工制图中椭圆的绘制方法
1. 同心圆法绘制椭圆
已知椭圆的长轴AB和短轴CD,我们可以采用同心圆法来绘制。步骤如下:
(1) 以长轴AB和短轴CD为直径,绘制两个同心圆。接着,通过圆心绘制一系列直线与这两个圆相交,如上图a所示。
(2) 自大圆交点作垂线,小圆交点作水平线,其交点即构成了椭圆的点。如上图b所示。
(3) 使用曲线板连接这些点,即得到所需的椭圆(图b)。
2. 四心法绘制近似椭圆
采用四心法可以绘制椭圆的近似形状。步骤如下:
(1) 画出长轴AB与短轴CD,确保它们相互垂直并平分。
(2) 连接AC,并在AC上取CE等于OA减去OC的长度,如上图a所示。
(3) 作AE的中垂线,分别与长、短轴交于O1、O2,再找到其对称点O3、O4,如上图b所示。
(4) 以O1、O2、O3、O4为圆心,以O1A、O2C、O3B、O4D为半径,分别画弧,即得到近似椭圆,如上图c所示。
3. 八点法绘制椭圆
八点法绘制的椭圆过程如上图所示。详细步骤为:通过长轴和短轴的端点作平行于对称轴的线,得到矩形EFGH。连接矩形的对角线。接着,以矩形的任意半边EC作为斜边,作等腰直角三角形。从这条边的中点C向两侧量取直角边的长度,由量得的点作矩形邻边EF、HG的平行线,与矩形的对角线相交得到的点1、2、3、4。用曲线板连接这些点A、1、C、4、B、3、D、2、A,即得到所求的椭圆。